硫酸钾溶液结构的X射线散射和Raman光谱的研究

钾是海水中的常量元素之一,硫酸钾水溶液结构研究有利于解释其溶解度的微观机理,从而为海水中钾盐的分离纯化提供理论指导。利用实验室改装的X射线衍射仪、上海同步辐射光源装置及拉曼光谱技术研究了不同质量分数的K_(2)SO_(4)水溶液的微观结构信息。由X射线散射数据处理得到的差值结构函数F(Q)可知,Q=2.5A^(-1)附近的一高一低双峰逐渐变成强度相当的两个峰,此处双峰与水溶液中的氢键网络结构有关;随着质量分数的增加,Q=5.0?^(-1)附近的峰位向坐标轴右侧移动。由G(r)可知,2.8A处峰随质量分数的增加有展宽趋势,主要受O—O相互作用影响。在拉曼光谱图中,位于3200 cm^(-1)附近的肩峰强度随溶质含量的增加逐渐降低,2800~3800 cm^(-1)范围内整体峰形变窄。拉曼光谱去卷积拟合的结果表明,K_(2)SO_(4)的加入破坏了水的四面体氢键构型,小幅促进了质子供体型氢键的形成。X射线散射和拉曼光谱的分析结果均说明K_(2)SO_(4)的加入破坏了原有的水分子四面体网络结构。

基于碳酸化溶液结构研究的盐湖卤水镁锂分离

针对盐湖卤水中镁锂性质相似难以分离的问题,基于CO_(2)溶入卤水后生成的CO_(3)^(2-)浓度稳定、CO_(3)^(2-)和Mg^(2+)在亚稳状态下易于发生沉淀反应的假设,采用碳酸化反应方法进行镁锂分离研究。通过红外光谱研究了三种不同盐体系的溶液结构,结果表明在氨水调碱后的MgCl_(2)-NH_(3)·H_(2)O-CO_(2)体系中,1 520 cm^(-1)和1 012 cm^(-1)处产生CO_(3)^(2-)的伸缩振动峰,CO_(3)^(2-)与Mg^(2+)发生沉淀反应后促使Mg^(2+)以固相形式析出;LiCl-NH_(3)·H_(2)O-CO_(2)体系中,在1 012cm^(-1)处产生的信号较弱的CO_(3)2-振动峰,由于CO_(3)2-与Li^(+)发生的反应不强烈,因此Li^(+)主要还以溶解态形式存在;在MgCl_(2)-LiCl-NH_(3)·H_(2)O-CO_(2)反应体系中,Mg^(2+)影响了1 520 cm^(-1)处的CO_(3)^(2-)伸缩振动峰,说明二者易于发生结晶反应,从而促使Mg^(2+)和Li^(+)分别以固液形式富集在两相中,实现了镁锂分离。镁锂溶剂化结构的不同致使碳酸化反应中的发生反应振动的峰值不同,分离实验表明与传统的碳酸盐沉淀法相比,氨水和CO_(2)分离工艺更易于得到高纯度的镁盐产品。

Li_2SO_4·20H_2O溶液结构的X射线衍射研究

用θ-2θ型X射线衍射仪研究了25℃Li_2SO_4·20H_2O溶液的结构.用经验公式r_(x-y)=0.618λ/sinθ进行溶液衍射曲线I-θ定性结构的分析,而用另一经验公式r_(x-y)=7.766/s计算加权结构函数曲线s·i(s)-s上某些强峰的原子间距.结构模型的精修研究表明,溶液中占优势的物种是四水合锂离子和八水合硫酸根离子.四面体水合锂离子Li-H_2O距离为0.20nm,配位数为4.四个顶点上水分子间距为0.321nm,相互作用数目为6.锂离子与第二配位层的水分子距离大约为0.425nm,配位数为12.水合硫酸根离子S-W距离为0.386nm,配位数为8.用对称模型描述了水合硫酸根离子中氧原子与水分子的四种相互作用,O_s-W(1),O_s-W(2),O_s-W(3)和O_s-W(4)距离分别精修为0.288nm,0.316nm,0.396nm和0,469nm.由于锂离子散射能力低,没有足够的证据表明溶液中存在接触离子对和溶剂共享离子对.

用θ-2θ型粉末衍射仪精确测定溶液结构的新尝试

发展了用θ-2θ型衍射仪测定电解质水溶液结构的新方法.设计了具有恒温功能的超厚液体样品池并建议池窗口强度的校正规程.获得了令人非常满意的实验结果.θ-2θ型粉末衍射仪测定的径向分布函数与θ-θ型衍射仪的自由表面散射比较,表明径向分布函数分辨率有所提高.

疏水缔合水溶性聚丙烯酰胺的溶液结构的研究

应用流变学方法及扫描电镜、环境扫描电镜手段对疏水缔合聚丙烯酰胺和传统的超高分子量部分的水解聚丙烯酰胺进行了对比研究。结果表明 ,在相同浓度的条件下 ,前者的增粘能力远大于后者。其原因在于前者通过疏水缔合作用在溶液中形成了三维网络状结构。在不同浓度和不同放大倍数的条件下观察到的溶液结构具有一定的自相似性 ,说明该疏水缔合水溶性聚合物的溶液结构具有一定的分形特性。

基于中药复方小分子药效物质组“溶液结构”特征的膜分离技术优化原理与方法初探

针对中药化学成分的"溶液结构"(即:溶液中溶剂化物质的微观结构及其宏观性质)与膜孔径的空间位阻,以黄连解毒汤等若干中医经典方及其多种指标成分为模型药物,通过原子力显微镜、激光动态光散射仪、高分辨核磁共振及其它分子生物物理学手段研究复方中药成分的"溶液结构"特征;借鉴超滤传质原理阐述膜过程中溶剂化效应所产生的中药成分竞争透过作用及机理;利用计算机化学技术探索中药体系"溶液结构"与膜材料微结构的相关性.融合多学科手段,深化基于整体观的中药复方现代基础研究,为构建可整体分离小分子药效物质组的中药专用膜分离技术、创新中药复方新药提供理论依据,解决中药复方制剂现代化的关键问题,推动中药学科与膜科学技术发展.

过饱和MgSO_4溶液结构的X射线衍射研究

用X射线衍射法研究了过饱和MgSO4溶液 2 98K的水合结构 .用经验黄金规则r=0 .618λ/sinθ推断实验衍射曲线的结构信息 ,而另一个r =0 .618× 4π/s阐述结构函数曲线的峰 .结构模型的计算表明 ,过饱和溶液中存在着水共享离子对和接触离子对 .接触离子对的Mg S特征距离为 0 .3 2 8nm ,表明硫酸根离子大多是以单齿形式配位到镁离子 .Mg2 + 与硫酸根氧原子Mg OS(1)距离为 0 .2 0 5nm ,与Mg H2 O是等价的 ;Mg OS(2 )和Mg OS(3 )很接近 ,大约为 0 .3 5 5nm ;Mg OS(4 )距离为0 .45 6nm .随着浓度增加 ,接触离子对明显增加 .水共享离子对Mg S距离被确定在 0 .492nm ,并同时与接触离子对共存 .硫酸根配合物的形成 。

RbCl和CsCl水溶液结构的X射线散射及经验势结构精修模拟（英文）

采用X射线散射法研究了Rb Cl和Cs Cl水溶液的结构,利用基于经验势的结构精修(EPSR)方法获得了溶液中的水合Cl^-、Rb^+、Cs^+、离子缔合及本体水的对径向分布函数、配位数分布及空间密度分布(3D结构)等结构信息。在水溶液中,Cl^-具有相对稳定的6水合结构,其水合距离为0.321 nm,外加阳离子对其水合作用的影响不明显。7.3±1.4个水分子与Rb^+水合,其特征水合距离为0.297 nm,8.4±1.6个水分子与Cs^+水合其水合距离为0.312 nm。Cs^+不具有第二水合层,而Rb^+表现出了更强的水合能力,具有较明显的第二水合层。Cl^-、Rb^+及Cs^+常被认为是"结构破坏"型离子。从微观角度来看这种所谓的"结构破坏"主要体现在破坏了本体水分子的第二水合层保持四面体构型的趋势。Rb Cl和Cs Cl水溶液中部分存在着Rb-Cl和Cs-Cl直接接触离子对,在1.0 mol·dm^(-3)的溶液中Rb–Cl及Cs–Cl的特征距离分别为0.324和0.336nm,溶剂分割离子对的距离则都在0.6 nm左右。相对于Cs^+,Rb^+与Cl^-离子之间表现出了更强的缔合能力。

过饱和五硼酸钠溶液结构

用快速X射线衍射法测量了298和323K时过饱和五硼酸钠溶液的时间空间平均结构,得到了溶液径向分布函数.通过模型设计及理论计算获得了B-B、B-O、O-O、Na-O、Na-B原子对相互作用的理论偏径向分布函数,并讨论了浓度和温度对五硼酸钠溶液结构的影响.在五硼酸钠过饱和溶液中六水合Na+形成八面体结构,其平均配位数随浓度和温度变化不大,作用距离随温度升高及浓度减小而减小;给出了溶液中主要硼酸盐离子B3O3(OH)4-、B5O6(OH)4-和B(OH)3的水合结构,较高温度及较高浓度有利于更高聚合的多聚硼酸根离子的形成;浓度对硼酸盐离子的第一水合层的水合数影响较大,在较浓的五硼酸钠过饱和溶液中,五硼酸根离子的一个端氧单齿配位到Na+上形成离子对,Na-B特征距离为0.328nm.

用粉末X射线衍射技术研究Li_2SO_4溶液结构的新方法液体X射线衍射测量条件的优化选择

本文报道了用 D/MAX- 3Bθ～ 2 θ型 X射线粉末衍射仪反射法研究溶液结构的新方法。以 Li2 SO4 溶液的衍射实验为例 ,从仪器调试、狭缝和波长选择、步长及固定时间确定等方面 ,重点讨论了粉末法精确测量液体结构实验数据采集对策 ,给出了 2 θ角 3～ 1 45°范围内 Li2 SO4 溶液的

用粉末X射线衍射技术研究溶液结构的新方法Ⅲ Li_2SO_4溶液的径向分布函数与模型计算

本文用折合强度和径向分布函数概念分析了由粉末 X射线衍射技术测量的Li2 SO4· 2 0 H2 O溶液强度数据 ,讨论了径向分布函数的主要误差来源 ,给出了 1 5nm- 1 ≤s≤ 1 65nm- 1 范围内获得的由最小二乘法精修的溶液结构模型参数。

DL-2-氨基-4-磺酸基-丁酸的溶液结构分析

DL 2 氨基 4 磺酸基 丁酸分子是一种重要的神经传导兴奋性游离氨基酸 ,本文利用红外光谱、拉曼光谱对其在溶液中的结构进行了分析讨论 ,结果表明DLH在重水溶液中发生了解离 ,原来固体分子中的氢键被水分子破坏 ,重新组合排列形成了新的氢键体系 ,而且分子的骨架构型也发生了改变。

核磁共振法研究DTPA-BIN稀土配合物的溶液结构

用核磁共振方法研究了抗磁稀土配合物 Ln( DTPA-BIN) ( Ln=La,Y,Lu,Sc)的水溶液结构 . 1 H和1 3 C NMR谱的谱形特征表明 ,每一种配合物在水溶液中存在着两种以上不对称的异构体 ,异构体之间的差别较小 .并由 Y3+ 与 Gd3+ 离子半径的相似性推测出 Gd( DTPA-BIN)的溶液结构 ,即 DTPA-BIN分子提供 8个配位点 :3个骨架氮、 3个乙羧基氧及 2个酰胺氧 ,1个水分子占据另一个配位点 ,从而与 Gd3+ 形成了九配位结构 .

用粉末X射线衍射技术研究溶液结构的新方法 ⅡLi2SO4溶液的结构函数

本文叙述了用θ- 2θ粉末衍射仪精确测定获得的 Li2 SO4 溶液实验衍射强度数据的校正方法和计算溶液结构函数 i(s)的具体步骤。由积分法和高角法联用获得了优化的标度因子 0 .2 62

溶液结构研究发展策略浅议

溶液结构被定义为研究溶液中溶剂化物种的微观结构及其与宏观性质之间关系的科学。简单叙述了其研究对象和研究方法,详尽阐述了其科学意义,介绍了其研究现状以及主要进展,并讨论了其研究策略。

面向膜过程的小檗碱溶液“溶液结构”及与水分子相互作用的分子动力学仿真与实验研究

以中药复方小檗碱水溶液为研究对象,分析小分子药效物质与水分子的共存状态及相互作用.使用计算机仿真技术进行溶液结构的分子动力学仿真,并借助LM10纳米颗粒分析仪,将实验结果与理论数值相互联系进行推理.结果表明,发现小檗碱溶液中存在着大量的纳米颗粒,获得了小檗碱溶液的“溶液结构”计算机模拟图,并分析了其之间的相互作用,以及相互作用的构成,水分子对于小檗碱表现出相互吸引的作用,并存在极值现象.一般而言,只有小檗碱周围的50～100个水分子才会有相互作用.对应用膜技术对中药提取液进行浓缩的系统优化设计提供了理论依据.

X射线及中子散射在溶液结构研究中的应用

X射线和中子散射是互补的液态结构研究的有效方法。通过数据解析可提取偏径向分布函数(PDF)、配位数分布(CN)、角分布(ADF)及空间密度分布(SDF)等,从而给出溶液在原子层次上的三维结构信息。介绍了利用X射线和中子散射研究溶液结构的实验及数据解析方法,回顾了近些年研究团队利用该方法在纯水结构、硼酸盐水溶液结构及溶液中“二氢键”等研究中的应用。简述了X射线及中子散射在溶液结构研究中存在的问题,并展望了上述方法在溶液结构研究中的发展方向。

Cs_2SO_4溶液结构的初步研究

用北京同步辐射(BSRF)研究了Cs2SO4溶液298 K的水合结构。研究结果表明,溶液中占优势的物种是六水合铯离子和八水合硫酸根离子,揭示了硫酸铯溶液结构,并讨论了浓度对水合结构的影响。硫酸铯溶液中没有发现离子对的存在。

拉曼光谱仪及其在过饱和铝酸钠溶液结构表征中的应用

综述了拉曼光谱仪的发展历史、基本原理及其在过饱和铝酸钠溶液的结构表征领域中的应用.指出随着灵敏度、分辨率的提高,拉曼光谱仪将提供更多、更细的铝酸钠溶液微观结构信息并促使铝酸钠溶液结构表征从定性向半定量乃至定量发展;拉曼光谱仪与溶液X射线衍射仪、核磁共振、红外、紫外等光谱仪的联用,将更全面地表征铝酸钠溶液的微观结构;实现对工业铝酸钠溶液的结构分析及铝酸钠溶液的原位检测,是拉曼光谱仪表征过饱和铝酸钠溶液结构的必然发展方向.

溶液结构的X射线衍射研究──4.用粉末衍射仪精确测定溶液结构的新方法

本文叙述了用θ—2θ型X射线衍射仪精确测定电解质溶液结构的新的实验技术，设计制作了具有恒温功能的超厚液体样品池，并建立了样品池窗口强度的校正方法。建立在Johansson和Yamaguchi工作基础上，发展了液体X射线衍射数据处理和结构参数精细化的计算机程序，获得了非常令人满意的实验结果。由θ－2θ型X射线衍射仪精确测定的径向分布函数与θ－θ型衍射自由表面散射比较，表明DRF分辩率有所提高。